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Brennstoffeinspritzpumpe für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen Die
Erfindung bezieht sich auf eine Brennstoffeinspritzpumpe für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen
mit wenigstens einem von der Maschine angetriebenen Pumpenkolben sowie einer von
der Maschine angetriebenen, einen drehzahlabhängigen Druck liefernden Pumpe sowie
mit einem von der Maschine angetriebenen Verteiler, durch den der vom Pumpenkolben
geförderte Brennstoff abwechselnd auf die einzelnen Motorzylinder verteilt wird,
wobei zur Mengenregelung zwischen den Pumpenauslaß und dem vom Verteiler gesteuerten
Einlaß der Pumpe eine Regeldrossel mit nachfolgender Freiflugkolben-Zumeßeinrichtung
eingeschaltet ist, welche durch vom Verteiler gesteuerte Kanäle durch den von der
Pumpe geförderten Brennstoff zwischen zwei Endlagen hin- und herbewegbar ist, die
durch Hubbegrenzungsanschläge bestimmt sind, von denen der eine fest, zweckmäßig
einstellbar und der andere durch einen vom drehzahlabhängigen Pumpendruck gegen
Federkraft beaufschlagten Kolben regelbar ist.
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Bei einer bekannten Brennstoffeinspritzpumpe dieser Art (französische
Patentschrift 1320 254) ist eine Freiflugkolben-Zumeßeinrichtung vorgesehen,
,die einen doppeltwirkenden Freiflugkolben und ungleich lange Leitungen hat, so
daß die zur Einspritzpumpe gelangende Brennstoffmenge variiert. Dies soll gemäß
der Erfindung vermieden werden. Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß die
Zumeßvorrichtung aus zwei Freikolben mit verschieden großen Durchmessern besteht,
wobei die beiden Freikolben synchron miteinander einwärts bewegt werden und dabei
gemeinsam eine abgemessene Brennstoffladung in den Zylinder der Einspritzpumpe verdrängen,
und daß die äußere Endlage beim Freikolben mit dem größeren Durchmesser durch einen
festen, zweckmäßig einstellbaren Anschlag bestimmt ist, während sie beim Freikolben
mit dem kleineren Durchmesser durch einen vom drehzahlabhängigen Pumpendruck beaufschlagten
Kolben regelbar ist.
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Bei der Erfindung sind demnach zwei einfach wirkende Preiflugkolben
vorgesehen, und es sind nur deren äußere Endlagen durch Anschläge verstellbar. Das
hat den Vorteil, daß man das innere Ende der die Freiflugkolben aufnehmenden Zylinder
unmittelbar vor den vom Verteiler gesteuerten Einlaß der Einspritzpumpe legen kann,
so daß sich ein Minimum an Totraumvolumen ergibt. Dadurch, daß der Anschlag des
kleineren Freiflugkolbens geregelt wird, ist der Kraftaufwand für dessen Betätigung
nur gering. Mit dem Anschlag des größeren Freiflugkolbens läßt sich die maximale
Fördermenge an die rauchfrei verbrennbare Menge anpassen, die bekanntlich von der
Drehzahl abhängig ist. Auch kann damit die Leistung des Motors je nach seinem
Verwendungszweck eingestellt werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an Hand der
Zeichnung beschrieben.
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F i g. 1 zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Brennstoffpumpe
im Schnitt; Fig. 2 ist ein Schnitt nach Linie 2-2 der F i g. 1;
Fig.
3 ist ein Schnitt nach Linie 3-3 der F i g. 1;
Fig. 4 ist ein
Schnitt nach Linie4-4 der F i g. 1;
Fig. 5 ist ein Schnitt nach
Linie 5-5 der F i g. 1;
Fig. 6 entspricht etwa der Fig.
1, wobei aber einige Pumpenteile fortgelassen sind, und ist ein Schnitt nach
Linie 6-6 der F i g. 2; F i g. 7 ist ein Schnitt nach Linie
7-7 der F i g. 2. In einem Gehäuse 10 liegt ein Drehverteiler
11,
der von der Brennkraftmaschine in Drehung versetzt wird. An einem Ende
des Verteilers 11 liegt eine Zubringerpumpe 12. 13 und 14 sind der
Brennstoffeinlaß bzw. Brennstoffauslaß, und zwischen diesen liegt ein Ventil
15, das den Auslaßdruck der Pumpe so steuert, daß der Druck von der Umdrehungszahl
des Motors abhängig wird. Der Einlaß 13 ist über
eine Leitung
13 a mit einem nicht dargestellten Brennstoffbehälter verbunden.
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Der Verteiler 11 hat am anderen Ende einen Drehkopf
16 mit einer Querbohrung 17, in der sich Kolben 18 bei drehendem
Drehkopf nach innen bewegen, und zwar mittels Rollen19, die mit einem Ringnocken20
zusammenarbeiten, der sich im Gehäuse 10 um einen begrenzten Winkel
drehen kann. Ia dem Verteilerll befindet sich eine Längsleitung 21, die mit einem
Ende mit der Bohrung 17 in Verbindung steht und mit dem anderen Ende mit
einer radialen Leitung 22, die bei Drehung des Verteilers abwechselnd mit mehreren
in gleichem Winkelabstand angeordneten öffnungen 23 des Gehäuses in Verbindung
kommt. An einer anderen Stelle steht die Längsleitung mit den inneren Enden mehrerer
in gleichem Winkelabstand angeordneter radialer Einlaßleitungen 24 in Verbindung,
deren Anzahl der Anzahl der Öffnungen 23 entspricht.
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. Weiter liegen in dem Gehäuse zwei Zylinder 25,
26
(F i g. 2), in denen sich Zumeßkolben 27, 28 hin-und herbewegen. Der
Zylinder 25, im nachfolgenden Hauptzylinder genannt, hat einen größeren Durchmesser
als der Zylinder 26, und die inneren Enden beider Zylinder laufen in zwei
Öffnungen 29, 30 aus, die mit der Längsleitung 21 gleichzeitig in Verbindung
gebracht werden, und zwar mittels zweier der Einlaßleitungen 24.
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Am Umfang des Verteilers, zwischen den Einlaßleitungen, liegen mehrere
Längseinschnitte 31. Diese Einschnitte stehen mit einem Umfangseinschnitt
32
des Verteilers in Verbindung. Der Brennstoff gelangt von dem Auslaß 14
der Pumpe über ein Drosselventil 33 zum Einschnitt 32 des Verteilers.
Weiterhin stehen die Einschnitte mit den Öffnungen 29, 30
in Verbindung, und
zwar wenigstens während eines Teils der Zeit, in der die Einlaßöffnungen 24 keine
Verbindung mit den öffnungen 29, 30 haben.
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Weiter sind in dem Gehäuse mehrere Leitungen 34 ausgebildet, die direkt
mit dem äußeren Ende des Hauptzylinders 25 in Verbindung stehen und die mit
den Einschnitten 31 während der Zeit in Verbindung stehen, in der die Einlaßöffnungen
24 mit den öffnungen 29, 30 Verbindung haben. Weitere Leitungen
35 in dem Gehäuse stehen über mehrere in gleichem Winkelabstand angeordnete
Einschnitte 36 am Umfang des Verteilers 11 und über öffnungen
37 mit dem Einlaß 13 der Pumpe 12 in Verbindung.
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Die Auswärtsbewegung des Zumeßkolbens 27 wird durch einen Anschlag
38 begrenzt, der normalerweise bei Einstellung der Pumpe eingestellt wird,
während die Bewegung des Zumeßkolbens 28 nach außen von einem Anschlag gesteuert
wird, der sich entsprechend dem Auslaßdruck der Pumpe 12 bewegt. Dieser Anschlag
besteht aus einem federbelasteten Kolben 39, der in einem Zylinder 40 liegt,
dessen eines Ende mit dem Pumpenauslaß 14 in Verbindung steht und dessen anderes
Ende, das die Feder 41 enthält, mit dem Pumpeneinlaß 13 über eine nicht dargestellte
Leitung in Verbindung steht. Der am Zumeßkolben 28 anliegende Kolben
39 ist, wie in den Zeichnungen gezeigt, derart gestaltet, daß bei Vergrößerung
des auf diesen Kolben 39 ein-,wirkenden Brennstoffdruckes die mögliche Nachaußenbewegung
des Zumeßkolbens 28 kleiner wird. Das äußere Ende -des Zylinders
26 steht über eine Öffnung 42 und eine Leitung 42 a im Gehäuse mit dem äußeren
Ende des Zylinders 25 in Verbindung, so daß, wenn der Auslaßdrück der Pumpe
so groß ist, daß sich der Kolben 39 gegen die Wirkung der Feder 41 bewegt,
die öffnung 42 frei ist und die -äußeren Enden der Zylinder 25, 26 miteinander
in Verbindung stehen. Weiterhin kommt eine öffnung 35 a
mit dem äußeren Ende des Zylinders 26 in Verbindung und dadurch mit dem Einlaß
13 der Zubringerpumpe über einen Einschnitt 36 und über eine öffnung
37, und zwar zur gleichen Zeit, in der die öffnungen 35 mit dem Einlaß
13 der Zubringerpumpe in Verbindung steheii.
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Nach dem Anlassen der Brennkraftmaschine arbeitet die Pumpe wie folgt:
Bei Drehung des Verteilers 11 werden die Kolben 18 durch den Ringnocken
20 nach innen bewegt, und der Brennstoff wird aus der Bohrung 17 entlang
der Längsleitung 21 und durch die Leitung 22 zu einer der Öffnungen 23
und
von da zu einem Motorzylinder verdrängt. Zur gleichen Zeit gelangt Brennstoff von
der Pumpe 12 über das Drosselventil 33 den Umfan-seinschnitt 32
und
zwei der Längseinschnitte 31 zu den inneren Enden der Zylinder
25,26. Dadurch bewegen sich die Zumeßkolben, und der Brennstoff wird von
den äußeren Enden der Zylinder 25, 26 über die Leitung 35 und die
Einschnitte 36 zum Einlaß 13 der Zubringerpumpe 12 verdrängt. Die
Nachaußenbewegung der Zumeßkolben hängt von der Einstellung des Drosselventils
33 ab, und wenn dieses auf maximale Brennstoffmenge eingestellt ist, berühren
die Zumeßkolben ihre Anschläge. Da sich der Verteiler weiter dreht, wird Brennstoff
vom Auslaß 14 der Pumpe 12 über das Drosselventil, den Umfangseinschnitt
32,
die Einschnitte 31 und die Leitungen 34 zu den äußeren Enden der
Zylinder 25, 26 gefördert, und die Zumeßkolben bewegen sich nach innen. Gleichzeitig
wird Brennstoff von den inneren Enden der Zylinder verdrängt und fließt über die
öffnungen, 29,
30, über zwei der Einlaßleitungen 24 und die Längsleitung
21 zur Bohrung 17, wodurch die Kolben 18
nach außen bewegt werden.
Das wiederholt sich, solange sich der Verteiler dreht, so daß abwechselnd jedem
Motorzylinder Brennstoff zugeführt wird.
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Steht der Motor still und ist der Auslaßdruck der Pumpe 12 gleich
Null, dann wird der federbelastete Kolben 39 durch die Federkraft in eine
Lage bewegt, in der die öffnun- 42 in der Wand des Zylinders 40 geschlossen ist.
Während der ersten Umdrehungen des Motors wird der Zumeßkolben 28 maximal
nach außen bewegt, und diese Maximalbewegung wird ermöglicht durch einen Einschnitt
43 für überschüssigen Brennstoff, dei sich in dem Kolben 39 befindet. In
dieser Stellung liegt eine öffnung 44 a für überschüss-igen Brennstoff in der Wand
des Zylinders 26
frei. Diese öffnung ist zum Umfangseinschnitt 32 hin
offen, und auf diese Weise wird der Brennstoff von der Pumpe 12 direkt zur Bohrung
17 im Verteilerkopf 16 gefördert; dabei wird dem Motor eine Übermenge
Brennstoff zugeführt. Wenn sich der Motor schneller dreht, steigt der Brennstoffdruck
an, und der Kolben 39 wird entgegen der Kraft seiner Feder so bewegt, daß
die Öffnung 42 frei ist, so daß die äußeren Enden der Zylinder 25,26 miteinander
in Verbindung stehen. Durch die Bewegung des Kolbens 39 wird der Zumeßkolben
28 nach innen bewegt, wodurch die öffnung 44 a abgeschlossen und damit die
dem Motor zugeführte Brennstoffmenge kleiner wird. Werden die Geschwindigkeiten
des Motors und der Pumpe 12 größer, dann wird die
mögliche Bewegung
des Zumeßkolbens 28 nach außen kleiner, und auch die dem Motor zugeführte
maximale Brennstoffmenge wird kleiner.
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Der Ringnocken 20 kann sich um einen begrenzten Winkel bewegen zwecks
Steuerung des Einspritzbeginns; zu diesem Zweck befindet sich in dem Gehäuse ein
Zylinder 44 mit einem federbelasteten Kolben 45. Dieser Kolben liegt unter dem Auslaßdruck
der Pumpe 12 während der Zeit, in der die Kolben 18 durch den Brennstoffiluß
in der Bohrung 17 sich nach außen bewegen. Das wird dadurch erreicht, daß
jeder der Längseinschnitte 36 abwechselnd zwei öffnungen 46,47 in dem Gehäuse
überbrückt, wobei die öffnung 47 über einen Umfangseinschnitt 48, eine Leitung 49
und die öffnung 46 mit dem Auslaß 14 der Pumpe 12 in Verbindung kommt. Der Brennstoffdruck
oberhalb des Drosselventils 33 hängt, wie schon gesagt, von der Geschwindigkeit
des Motors ab, aber auch ebenso von der Einstellung des Drosselventils, die ihrerseits
von der Belastung des Motors abhängt. Die Wirkung der Motorenlast wird weiterhin
verstärkt durch Anordnung einer kleinen öffnung 48 a im Auslaß 14 der Pumpe 12,
wodurch ein Druckabfall erfolgt entsprechend der von der Pumpe 12 geförderten Brennstoffmenge.